[發(fā)明專利]一種基于云計(jì)算和WSN技術(shù)的污水管網(wǎng)智能監(jiān)測系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810172854.6
• 申請(qǐng)日: 2018-03-01
• 公開（公告）號(hào): CN108366125A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋德遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 梧州井兒鋪貿(mào)易有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/08
• 分類號(hào): H04L29/08;H04W4/38;H04W84/18;G08B21/18;H04B1/713
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于云計(jì)算和WSN技術(shù)的污水管網(wǎng)智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測裝置、云計(jì)算服務(wù)器、監(jiān)控終端；所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測裝置與云計(jì)算服務(wù)器的輸入端連接，監(jiān)控終端與云計(jì)算服務(wù)器的輸出端連接；所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測裝置包括基站和多個(gè)負(fù)責(zé)采集污水管網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳感器節(jié)點(diǎn)，其中傳感器節(jié)點(diǎn)將采集的污水管網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)通過多跳方式發(fā)給基站的中央處理器，由中央處理器對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的污水管網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚處理，并經(jīng)中央處理器將污水管網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送給云計(jì)算服務(wù)器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于云計(jì)算和WSN技術(shù)的污水管網(wǎng)智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述監(jiān)控終端包括處理器、微處理器、預(yù)警等級(jí)判定模塊、報(bào)警模塊、反饋模塊，所述處理器的輸出端與云計(jì)算服務(wù)器的輸入端連接，所述云計(jì)算服務(wù)器的輸出端通過反饋模塊與微處理器的輸入端電連接，所述微處理器的輸出端電連接預(yù)警等級(jí)判定模塊的輸入端，且所述預(yù)警等級(jí)判定模塊的輸出端與處理器的輸入端電連接，所述處理器的輸出端與報(bào)警模塊的輸入端電連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于云計(jì)算和WSN技術(shù)的污水管網(wǎng)智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，傳感器節(jié)點(diǎn)包括溫度傳感器、濕度傳感器、水位傳感器、流量傳感器、一氧化碳傳感器的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種基于云計(jì)算和WSN技術(shù)的污水管網(wǎng)智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，各傳感器節(jié)點(diǎn)通過分簇路由協(xié)議構(gòu)建分簇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，將分布在污水管網(wǎng)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)根據(jù)節(jié)點(diǎn)地理位置劃分為N個(gè)簇，每個(gè)簇包括一個(gè)主要簇頭和一個(gè)次要簇頭，主要簇頭用于聚合簇內(nèi)傳感器節(jié)點(diǎn)采集的污水管網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，次要簇頭用于接收主要簇頭發(fā)送的所聚合的污水管網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將接收的所聚合的污水管網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)通過多跳路由的方式發(fā)送至基站。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于云計(jì)算和WSN技術(shù)的污水管網(wǎng)智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述的分簇路由協(xié)議包括：

(1)基站向監(jiān)測區(qū)域內(nèi)所有傳感器節(jié)點(diǎn)廣播“hello”數(shù)據(jù)包，每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)i接收到“hello”數(shù)據(jù)包后確定自身到基站的距離，并隨機(jī)生成概率Γ_i，若概率Γ_i大于設(shè)定的概率閾值Γ，則該傳感器節(jié)點(diǎn)i成為候選主要簇頭；

(2)候選主要簇頭確定自身的當(dāng)前感知半徑，并確定位于當(dāng)前感知半徑范圍內(nèi)的其余傳感器節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建自身的鄰居節(jié)點(diǎn)集；

(3)每個(gè)候選主要簇頭向自身的鄰居節(jié)點(diǎn)集中的傳感器節(jié)點(diǎn)廣播競選主要簇頭的消息，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)若收到另外一個(gè)優(yōu)選值更大的候選主要簇頭廣播的消息，則放棄主要簇頭的競爭，否則自己成為主要簇頭，并在自身的鄰居節(jié)點(diǎn)集中確定一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)作為次要簇頭；

(4)沒有當(dāng)選為主要簇頭或者次要簇頭的傳感器節(jié)點(diǎn)選擇最近的主要簇頭加入簇，成為成員節(jié)點(diǎn)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于云計(jì)算和WSN技術(shù)的污水管網(wǎng)智能監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，優(yōu)選值的計(jì)算公式為：

式中，Y_j表示候選主要簇頭j的優(yōu)選值，E_j為候選主要簇頭j的當(dāng)前剩余能量，E_j0為候選主要簇頭j的初始能量，R_j為候選主要簇頭j的當(dāng)前感知半徑，D(j,sink)為候選主要簇頭j到基站的距離，λ₁、λ₂為設(shè)定的權(quán)重系數(shù)，且λ₁+λ₂＝1。